【摘 要】
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萜类化合物是茶树挥发性物质的主要成分,也是影响茶叶品质和抗逆性的关键因素。1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸（DXP）和2-c-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸（MEP）是萜类合成途径中重要的前体物质,1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶（DXS）以及1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶（DXR）是控制DXP及MEP表达的关键酶。本研究的主要目的在于:第一、研究茶树DXS和DXR蛋白的表达并进行基因信息
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萜类化合物是茶树挥发性物质的主要成分,也是影响茶叶品质和抗逆性的关键因素。1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸（DXP）和2-c-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸（MEP）是萜类合成途径中重要的前体物质,1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶（DXS）以及1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶（DXR）是控制DXP及MEP表达的关键酶。本研究的主要目的在于:第一、研究茶树DXS和DXR蛋白的表达并进行基因信息学分析。第二、检验茶树DXS和DXR基因的相对表达量是否具有组织特异性差异;第三、探明水培茶苗时钾离子浓度的差异对DXS、DXR基因相对表达量以及茶苗体内DXP及MEP累积量产生的影响。本实验主要方法及完成成果如下:（1）使用RT-PCR技术扩增出DXS及DXR完整的开放阅读框。DXS包含2244个碱基,编码747个氨基酸,DXR包含1461个碱基,编码486个氨基酸。生物信息学分析表明茶树CsDXS基因和CsDXR基于与其他植物种这两个基因同源性较强,进化上具有较高的保守性。（2）构建重组质粒Pmal-c2x-DXS和Pmal-c2x-DXR转化表达菌株BL21,应用IPTG技术进行蛋白诱导表达,成功表达出融合蛋白,经层析分离柱纯化得到单一蛋白,使用LC-MS技术进行验证,结果表明,融合蛋白具有相应酶活性,可催化MEP途径前两步反应的进行。（3）利用实时荧光定量PCR比较CsDXS和CsDXR,分别在茶树不同组织中和不同浓度钾水培条件下基因的相对表达量,结果显示,在不同组织中两条基因的表达量均有较大差异。CsDXS表达量高低顺序为嫩芽>一叶>三叶>茎,CsDXR为三叶>一叶>芽>茎。钾浓度梯度水培实验中,CsDXS和CsDXR均在无钾处理组中表现出了高度的缺钾胁迫,基因表达量远低于其他组。在钾浓度为0-20mg/L之间时表达量呈现出先上升后下降的趋势,约在7mg/L左右达到最好的促进作用。但钾对CsDXS基因表达的调控机理略有不同,当钾浓度达到40mg/L时,CsDXR趋势不变,CsDXS表达呈回升趋势。（4）使用LC-MS技术检测水培实验茶叶样,结果表明,DXP含量始终高于MEP含量,在1-40mg/L浓度范围内,MEP和DXP含量整体呈现先增后减趋势,与预计相符,但是当钾浓度为0mg/L时,MEP和DXP含量均最高。总体上MEP及DXP含量对外源钾有显著响应。
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